Prova 2 - Tópicos Especiais em Engenharia Mecânica

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1(Adaptado de ENADE 2019) A modelagem adequada de sistemas mecânicos é de fundamental importância para que as respostas das simulações computacionais sejam condizentes com as respostas dos sistemas físicos. Na figura a seguir, m é a massa; k1, k2 e k3 são os coeficientes de rigidez; e c1, c2 e c3 são os coeficientes de amortecimento. Considere k1 = k2 = k3 = k e c1 = c2 = c3 = c. A partir das informações apresentadas no texto e na figura, analise as sentenças a seguir: I- Considerando-se que o deslocamento da massa m em função do tempo seja x, o modelo matemático utilizado em uma simulação computacional será mx''+(3c)x'+(3k/2)x=0 II- A frequência angular natural do sistema é raiz(3k/m). III- Caso o sistema da figura seja excitado com uma frequência igual à natural, a amplitude tende para o infinito com quaisquer valores de k1, k2, k3, c1, c2 e c3. Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença II está correta.
B
As sentenças II e III estão corretas.
C
Somente a sentença I está correta.
D
Somente a sentença III está correta.
2(Adaptado de ENADE 2019) Com relação aos impactos ambientais decorrentes do funcionamento de barragens de rejeito, sabe-se que pode haver alteração. Acerca do exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Na dinâmica de ecossistemas aquáticos pode ser considerada um impacto indireto da alteração tanto da qualidade da água quanto da alteração da dinâmica hídrica superficial. ( ) Da dinâmica hídrica superficial e subterrânea é um impacto que persiste desde a construção da barragem, uma vez que esta modifica permanentemente o regime de escoamento superficial de água, podendo afetar negativamente a vazão dos cursos d'água a jusante e a recarga de aquíferos. ( ) Da qualidade do ar e da qualidade da água ocorre já na fase de construção da barragem e permanece devido à presença das praias de rejeito. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - V - V.
B
F - F - F.
C
F - V - F.
D
V - F - V.
3A lei foi formulada por Henry Darcy com base nos resultados de experimentos, publicado em 1856, sobre o fluxo de água através de leitos de areia. Constitui também a base científica da permeabilidade de fluidos utilizados em ciências da terra. Dentro desse contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A velocidade de descarga da água dentro de um regime de escoamento laminar é diretamente proporcional ao gradiente hidráulico. ( ) A lei de Darcy que calcula a vazão Q em um meio poroso é dada pela relação entre a permeabilidade do meio, a queda de pressão, a viscosidade do fluido mu, ao longo de uma distância L e área de seção transversal A. ( ) A velocidade de descarga da água dentro de um regime de escoamento laminar é inversamente proporcional ao gradiente hidráulico. ( ) A lei de Darcy que calcula a pressão Q em um meio poroso é dada pela relação entre a permeabilidade do meio, a queda de pressão, a viscosidade do fluido mu, ao longo de uma distância L e área de seção transversal A. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - V - F - F.
B
V - F - F - F.
C
F - F - V - V.
D
V - V - V - F.
4(Adaptado de ENADE 2005 ) Analise a situação a seguir: Um veranista sente bastante calor ao chegar a sua casa de praia e se irrita ao constatar que o sistema de ar-condicionado do seu quarto não está funcionando. Tentando solucionar o problema e resfriar o quarto, ele teve a ideia de ligar o frigobar que se encontra no interior do quarto, deixando sua porta aberta. As portas e janelas do quarto foram mantidas fechadas. Pela decisão do veranista, conclui-se que, ao longo do tempo, o quarto: ( ) Será resfriado, se o COP (coeficiente de eficácia) for maior do que 1,0. ( ) Será resfriado, se o COP for menor do que 1,0. ( ) Será resfriado, se o COP for igual a 1,0. ( ) Será aquecido. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - V - F.
B
F - F - F - V.
C
F - V - F - V.
D
V - V - V - F.
5(Adaptado de ENADE 2019) Suponha que quatro robôs A, B, C e D tenham sido testados para realizar uma tarefa de medição de peças, que a diferença entre a medida real da peça e a encontrada por cada robô é µ, e que as distribuições normais dessas diferenças são apresentadas na figura a seguir. Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I- O robô D não deve ser utilizado para realizar a tarefa de medição. PORQUE II- O desvio padrão do robô D é maior que o desvio padrão do robô B. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
B
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
C
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
D
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
6O coeficiente de permeabilidade pode sofrer alterações consideráveis em função do índice de vazios do material e da temperatura da água no momento do ensaio. Um mesmo solo poderá apresentar, conforme sua situação, coeficiente de permeabilidade diferente. Dentro desse contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O índice de vazios (e) da amostra é diretamente proporcional ao coeficiente de permeabilidade. ( ) A temperatura da água é um fator que alterará o resultado final do valor do coeficiente de permeabilidade, caso haja aumento de temperatura da água, haverá a redução da sua viscosidade. ( ) O tipo de material analisado também irá exercer influência sob o coeficiente de permeabilidade. ( ) O tipo de material analisado também não irá exercer influência sob o coeficiente de permeabilidade. Assinale a alternativa CORRETA:
A
V - F - F - F.
B
V - V - V - F.
C
V - V - V - V.
D
F - F - V - V.
7(Adaptado de ENADE 2005) O gás ozônio (O3) e os clorofluorcarbonos (CFCs) são exemplos da dificuldade de se classificar uma substância como poluente, pois podem trazer benefícios ou prejuízos à sociedade e aos seres vivos. O ozônio, nas camadas mais baixas da atmosfera é tóxico, mas, na estratosfera, absorve radiação ultravioleta (UV) proveniente do Sol, evitando os efeitos nocivos do excesso dessa radiação nos seres vivos. Os CFCs apresentam baixa toxicidade e são inertes na baixa atmosfera. Entretanto, quando atingem a estratosfera, são decompostos pela radiação UV, liberando átomos e compostos que destroem moléculas de ozônio, sendo, portanto, considerados os principais responsáveis pela destruição do ozônio na estratosfera. Acerca do exposto, assinale a alternativa CORRETA:
A
A camada de ozônio protege os seres vivos do excesso de radiação ultravioleta e pode ser destruída pela ação dos CFCs na estratosfera.
B
A camada de ozônio é responsável pela maior incidência da radiação ultravioleta na superfície terrestre.
C
Os CFCs são nocivos aos seres vivos, pois impedem a incidência da radiação ultravioleta na superfície terrestre.
D
O ozônio e os CFCs são os principais responsáveis pelas mudanças climáticas observadas nos últimos anos.
8(Adaptado de ENADE 2005) Medições de temperatura através de termopares foram executadas em vários pontos de uma peça que era resfriada por uma corrente de ar. Após examinarem estes dados experimentais, constatou-se que as variações de temperatura eram muito pequenas ao longo da profundidade e da largura da peça. Todos os termopares acusaram uma sensível variação de temperatura ao longo do tempo. Sobre uma possível conclusão dessa análise, assinale a alternativa CORRETA:
A
Uma análise bidimensional em regime permanente é uma modelagem adequada para a distribuição de temperatura na peça.
B
O conceito de resistência térmica de condução é suficiente para a modelagem do problema descrito.
C
A distribuição de temperatura depende fortemente das três direções espaciais.
D
Uma análise unidimensional transiente da equação geral da condução de calor é uma modelagem adequada para a distribuição de temperatura na peça.
9(Adaptado de ENADE 2019) Com relação aosimpactos ambientais decorrentes do funcionamento de barragens de rejeito, sabe-se que a alteração: • da paisagem está relacionada, atualmente, à presença da barragem desativada, que, devido à praia de rejeito e à vegetação com baixa densidade, continua causando impacto visual; • do metabolismo vegetal, devido à deposição de material particulado na superfície das folhas, assim como nas demais fases desse processo, é um impacto negativo e indireto, consequência da alteração da qualidade do ar; • na dinâmica de ecossistemas aquáticos pode ser considerada um impacto indireto da alteração tanto da qualidade da água quanto da alteração da dinâmica hídrica superficial; • da dinâmica hídrica superficial e subterrânea é um impacto que persiste desde a construção da barragem, uma vez que esta modifica permanentemente o regime de escoamento superficial de água, podendo afetar negativamente a vazão dos cursos d'água a jusante e a recarga de aquíferos; • da qualidade do ar e da qualidade da água ocorre já na fase de construção da barragem e permanece devido à presença das praias de rejeito. Com base no exposto, é correto afirmar que os impactos ambientais descritos afetam, respectivamente, os meios:
A
Biológico, biológico, físico, físico e físico.
B
Físico, físico, biológico, biológico e físico.
C
Físico, biológico, físico, biológico e físico.
D
Físico, biológico, biológico, físico e físico.
10(Adaptado de ENADE 2019) As diretivas de restrições para uso de certas substâncias perigosas provocaram o desenvolvimento de ligas de soldagem de componentes eletrônicos que não contivessem chumbo (Pb) em sua composição, como, por exemplo, a liga de estanho (Sn) e de bismuto (Bi), cujo diagrama de fases é apresentado a seguir. Considere que esses materiais apresentam, entre outras características, temperatura de fusão relativamente baixa. Com base nas informações e no diagrama apresentados, a composição mássica da liga Sn-Bi mais adequada para a soldagem de componentes eletrônicos é de:
A
60% de Sn e 40% de Bi.
B
43% de Sn e 57% de Bi.
C
100% de Sn e 0% de Bi.
D
79% de Sn e 21% de Bi.